طراحی مسیر و کنترل ربات سیار اجتماعی در محیط با موانع متحرک به‌منظور رسیدن به هدف سیار با استفاده از کنترل فازی

در این مقاله، طراحی یک سیستم کنترل فازی به‌منظور مسیریابی و کنترل ربات سیار در محیط اجتماعی با حضور موانع مورد بررسی قرار می‌گیرد. الگوریتم کنترلی ارائه ‌شده با دریافت موقعیت هدف، مسیر مناسب جهت رسیدن به آن‌را بدون برخورد با موانع تولید می‌نماید. در بررسی موانع، فرض براین است که به‌صورت ثابت و متحرک ازجمله انسان در محیط حضور دارند. همچنین، حرکت ربات به‌گونه‌ای تنظیم گردیده که موجب ایجاد ترس یا تغییر رفتار حرکتی افراد نشود. سیستم فازی مورد استفاده دارای چهار ورودی (فاصله مانع با ربات، زاویه‌ی نسبی آن، سرعت نزدیک شدن به ربات و زاویه‌ی نسبی هدف) و دو خروجی (سرعت خطی و زاویه‌ای پایه‌) می‌باشد. این سیستم در حالت‌های مختلف با لحاظ حرکت موانع و هدف مورد بررسی قرار می‌گیرد. به‌منظور صحت‌سنجی این روش، علاوه بر طراحی رابط گرافیکی، سیستم طراحی ‌شده بر روی ربات آزمایشگاهی پیاده‌سازی می‌گردد. نتایج علاوه بر بیان اهمیت تعداد داده‌ ارسالی در فاصله‌‌های زمانی مشخص، اثر الگوریتم حضور مانع را نیز مشخص می‌نمایند. بنابراین نوآوری اصلی این مقاله، نحوه‌ انتخاب ورودی و خروجی‌های منطق فازی و استفاده از قواعد فازی بمنظور حرکت ربات در مجاورت موانع می‌باشد. چنین کنترلی سبب می‌گردد افرادی که نزدیک ربات تردد می‌کنند، ترس از برخورد را احساس نکنند.

Path Design and Control of a Moving Social Robot in an Environment with Moving Obstacles in Order to Reach a Moving Target through Fuzzy Control

In this paper, the main objective is to design a fuzzy control system for path planning and controlling a moving robot in a social environment with obstacles. The proposed control algorithm establishes an appropriate path to reach the target without collision with obstacles by receiving the target position frequently. When the obstacles examined, it is assumed that fixed and moving obstacles have existed in the environment. Moreover, the robot movements are adjusted in such a way that they do not cause fear or change in human behavior. The fuzzy system used in the paper has four inputs (distance between obstacle and robot, the relative angle of the obstacle, the rate of the obstacle approaching the robot, and relative angle of the target), and two outputs (linear velocity and angles of the robot base). The suggested robotic system is examined in different states by considering diverse motions of obstacles and targets. Furthermore, the designed control system is implemented on the laboratory robot to validate the proposed method. In addition to the design of a graphical user interface, some changes have also been made to the function of its mechatronics system. Finally, the results obtained from simulation and laboratory systems are evaluated and compared.